论文

循环回路 Transformer

Recurrent Looped Transformer

模型架构递归架构

摘要

状态跟踪需要在每个输入处进行更新,但 Transformer 应用于每个 token 的深度是固定的,无论序列长度如何。我们引入了循环循环Transformer(RLT),它将其层划分为并行因果编码器和循环解码器。在每个 token 处,解码器将编码器输出与前一个 token 的最终解码器状态合并,因此计算路径以固定的每 token 成本随序列长度增长。在六个算法任务中,我们将八层的五个分割与三个种子上的八层 Transformer 进行比较。经过最多 40 位的训练,两个 RLT 分割将奇偶校验推广到 256 位,每个种子的准确度为 100%,而 Transformer 保持 处于随机水平。在训练长度八倍的基于交换的 $S_5$ 排列跟踪上,RLT 达到 97% 的最终状态精度,而 Transformer 的最终状态精度低于 1%,并且精度随着解码器深度的增加而增加。在超出训练长度的模算术中,RLT 高达 93%,而 Transformer 为 33%。 消融 表明这些收益取决于反馈:删除它会在每次拆分时将奇偶校验和基于交换的 $S_5$ 降低到 随机水平。每四个 token 块更新一次反馈,让已知的 token 在块中并行运行,并将 64 位奇偶校验保持在 99%,而排列跟踪取决于每个 token 反馈:分块将基于长度 64 交换的 $S_5$ 从 100% 降低到 20%。

循环回路 Transformer:论文原图
表 1:匹配堆栈尺寸的执行成本。 $T$对已知输入的token、$K=\lceil T/B\rceil$进行计数,$N$对生成的token进行计数;所有三个变体共享 $L_{E}$ 级因果编码器 预填充。计数省略了常见的读出和编码器-记忆的投影工作。 RLT-2重用归一化和投影的边界状态;门取决于每个 token。向后计数覆盖了解码器依赖图,编码器的向后传递对所有变体都是通用的。计数描述依赖性和算术;挂钟速度取决于实现和硬件。